2.2动物细胞工程（第2课时）动物细胞融合技术与单克隆抗体课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

温故知新 选择肌肉干细胞的原因是__________________________________________________________。 (3)③过程加入微载体的作用可能是_________________________________________________。 (4)一般的动物细胞培养需要向培养基中添加一定量的________，以满足细胞对未知营养成分的需求；制作人造肉时________(填“能”或“不能”)加入抗生素，原因可能是__________________________________________________________________(至少答出1点)。 (2025·石家庄高二检测)近年来，人造肉由于在营养、健康、安全、环保等方面均较传统养殖肉类有显著优势，引起广泛的关注。科研人员使用猪肌肉干细胞，成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。其主要生产流程如下图，图中的微载体是一种固体的细胞生长基质，其表面能使细胞贴附。请回答下列问题： (1)①过程可用机械的方法，也可以用____________________酶将肌肉组织小块分散成单个细胞，然后制成细胞悬液，制成细胞悬液后的初次培养称为____________。 (2)细胞悬液中包含多种细胞，通过特定的筛选技术从细胞悬液中筛选出肌肉干细胞， 1. 阐明动物细胞融合的原理和方法。 2. 阐明单克隆抗体的制备过程，理解两次筛选的作用。 3. 认同单克隆抗体在临床上的重要应用。 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 一、动物细胞融合技术 指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 (2)原理： 细胞膜的流动性 (3)诱导方法： PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法 细胞核的融合 (4)融合实质及完成的标志： 1.动物细胞融合 (1)概念： (5)意义： 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 (6)应用： ①细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。 ②利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 一、动物细胞融合技术 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合 1.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？ 2.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？(P48 相关信息) 某种病毒 紫外线 灭活 丧失感染活性(不感染细胞) 保留抗原结构(诱导细胞融合) 思考 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 归纳.小结 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 细胞融合方法 酶解法:去细胞壁后诱导原生质体融合 (使用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁) 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞分散成单个细胞(作用于细胞间的蛋白质） 诱导方法 物理法：电融合法、离心法等 化学法：高Ca2+— 高pH融合法、 聚乙二醇（PEG）融合法 物理法：电融合法 化学法：PEG融合法 生物法：灭活病毒诱导法 融合成功标志 再生出细胞壁 细胞核的融合 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制造单克隆抗体 意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 检测提升 A．细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合 B．细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质 C．该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性 D．此过程的原理是动物细胞具有全能性 1．下图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列相关叙述正确的是(　　) B 二、单克隆抗体及其应用 1.早期获得抗体的方法 产量低，纯度低，制备的抗体特异性差 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。 缺点： 2.单克隆抗体的制备思路 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 单一B淋巴细胞 单一B淋巴细胞群 选择 克隆 产生 大量纯度高特异性强的抗体 （单克隆抗体） 一个正常的B淋巴细胞不可能无限增殖的。 怎样才能使B细胞在产生抗体的同时，具备无限增殖能力呢？ 单个细胞 无性繁殖 化学性质单一，特异性强 单： 克隆： 抗体： 二、单克隆抗体及其应用 2.单克隆抗体的制备思路 动物细胞融合 动物细胞培养 单克隆抗体 【资料】1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒在前人工作的基础上，充分发挥想象力，设计了一个极富创造性的实验方案： 一种B淋巴细胞（只分泌一种特异性抗体） 骨髓瘤细胞（癌细胞）能在体外无限增殖 杂交瘤细胞 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 单克隆抗体：由单个B淋巴细胞经过克隆(无限增殖)，形成基因型相同的细胞群，由这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。 二、单克隆抗体及其应用 3.单克隆抗体的制备过程 诱导融合 免疫动物 注射特定的抗原 将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合 培养骨髓瘤细胞 从脾中提取 多种B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 (1)用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 能产生抗体， 但不能大量增殖 不能产生抗体，但能大量增殖 PEG融合法、 电融合法、 灭活病毒诱导法 二、单克隆抗体及其应用 3.单克隆抗体的制备过程 (既能迅速大量增殖，又能产生抗体) (2)用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 多种杂交细胞 杂交瘤细胞 第一次筛选 3种 B-B细胞 瘤-瘤细胞 B-瘤细胞 √ 思考 若只考虑细胞的两两融合，融合形成的细胞有几种?需要的是? 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 (3)对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 二、单克隆抗体及其应用 3.单克隆抗体的制备过程 注射到小鼠腹腔内 体外培养 细胞培养液提取 小鼠腹水中提取 单克隆抗体 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 (4)将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养， 或注射到小鼠腹腔内增殖。 (5)从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。 特异性强， 灵敏度高， 可大量制备 归纳.小结 大量单克隆抗体 第二次筛选：克隆化培养、抗体检测 多种杂交细胞及未融合的细胞 杂交瘤细胞 第一次筛选：用特定的选择培养基 骨髓瘤细胞 诱导融合 分泌特异抗体的杂交瘤细胞 已免疫的B淋巴细胞 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 (既能大量繁殖，又能产生抗体) 给小鼠注射特定抗原 细胞膜的流动性 细胞增殖 单克隆抗体的制备过程 提取 体外培养 注射到小鼠腹腔 4.制备单克隆抗体的技术手段： 动物细胞融合、动物细胞培养 2．若用a表示骨髓瘤细胞，b表示B淋巴细胞，则单克隆抗体制备过程中的两次筛选可表示为(　　) 检测提升 D 二、单克隆抗体及其应用 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞。 药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 2.除了细胞毒素外，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ ①可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗； ②一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。 3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势? ①单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高; 生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒; ②ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。 思考.讨论 二、单克隆抗体及其应用 5.单克隆抗体的优点 (1)能准确地识别抗原的细微差异 (2)与特定抗原发生特异性结合 (3)可以大量制备 (1)广泛用作诊断试剂 利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 (2)运载药物：如抗体-药物偶联物(ADC) 生物导弹=单克隆抗体+药物，治疗肿瘤。 (单抗导向，药物为弹头) 优点：位置准确、疗效高、副作用小 6.单克隆抗体的应用 (3)直接用于治疗疾病 检测提升 3.(2022·东北三省联考)科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，制成了抗体—药物偶联(ADC)，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，机理见图。回答下列问题： (1)制备单克隆抗体时，获得的杂交瘤细胞需进行________培养和抗体检测，抗体检测的原理是________________________。 (2)ADC中，抗体的作用是___________________________________________。 除细胞毒素外，图中的物质C还可以 。（答出两点即可) (3)图中细胞A为 ，结构B为一种细胞器，在细胞A中的作用是________________________。 (4)除ADC外，单克隆抗体在临床上的应用还有 (答出两点即可)。 克隆化 抗体与抗原特异性结合 与肿瘤细胞特异性结合，将物质C带到肿瘤细胞 放射性同位素、化学药物 肿瘤细胞 水解抗体，释放出物质C 作为诊断试剂；单独使用治疗疾病 课堂小结 两个过程 动物细胞融合过程 单克隆抗体制备过程 三个“一” 一个诱导细胞融合的新方法 ——灭活病毒 一个新细胞 ——杂交瘤细胞 一个优势 ——单克隆抗体特异性强、灵敏度高、 可大量制备的优势 动物细胞融合技术与单克隆抗体 一、概念检测 1. 下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是（ ） A. 它们的原理都涉及细胞膜的流动性 B. 都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合 C. 融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞 D. 前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株 C 2. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ ） A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染 SARS病毒 B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体 C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 D. 将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为 单克隆抗体 A 练习与应用P51 检测提升 1. (2023·黑龙江黑河市一模)人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒，可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A.在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体 B.单克隆抗体的特点是灵敏度高、特异性强，可以大量制备 C.可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 D.单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性 D A．实验前必须对小鼠注射活性病毒A B．图中B淋巴细胞均能产生抗病毒A的抗体 C．可能有多种杂交瘤细胞在筛选1的培养基上生长 D．筛选2需用特异性抗体对杂交瘤细胞进行检测 C 2．(2025·承德高二期中)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某科研团队以小鼠为实验材料设计了以下实验流程。下列说法正确的是(　　) 检测提升 (1)制备单克隆抗体依赖的生物学技术有________________和________________。步骤①中，用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是 ________________________________________ ________________________________________。 检测提升 3．犬细小病毒(CPV)主要感染幼犬，传染性极强，死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题： (2)经过步骤②后获得的是多种类型的杂交细胞，原因是______________________。对杂交细胞用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，对杂交瘤细胞进行_______ _______________________，经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌抗CPV抗体的细胞。 (3)体外培养杂交瘤细胞后从培养液中提取到抗CPV单克隆抗体。杂交瘤细胞的培养液中有各种营养物质，还需要添加__________________以补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染。 (4)对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时，可用获得的抗CPV单克隆抗体进行________检测。 动物细胞培养 动物细胞融合 加强免疫，刺激小鼠产生更多已免疫的B淋巴细胞 细胞融合是随机的 克隆化培养、抗体检测 血清和抗生素 抗原—抗体杂交 1．(2024·福建卷)我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是(　　) D 链接高考 A．该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B．该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C．该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D．该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 链接高考 2.(2022山东,15,2分)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是(　　) A.双抗可同时与2种抗原结合 B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞　 C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原 D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞 D 单克隆抗体制备过程相关知识点检测 （1）该过程中应用到的技术_______________________________________ （2）原理_______________________________________ （3）注射特定抗原的目的______________________________________________ （4）诱导融合的方法______________________________________ 动物细胞特有的诱导融合方法为_______________________ （5）第一次筛选的目的______________________ 第一次如何筛选___________________________ 筛选原理____________________________________________________ （6）杂交瘤细胞的特点__________________________________ 动物细胞融合、动物细胞培养 细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 灭活病毒诱导法 筛选获得杂交瘤细胞 用特定的选择培养基进行筛选 在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 （7）第二次筛选的目的________________________________________________ 如何筛选________________________________________________________ 选择抗体检测呈___性的杂交瘤细胞，即__________________________________ （8）抗体检测原理_______________________________________ （9）如何获取大量所需杂交瘤细胞__________________________________________ （10）如何获取单克隆抗体 ①体外培养___________________________ ②小鼠腹腔内培养_________________________ （11）单克隆抗体的优点_____________________________ 获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选） 分泌的抗体能与特定的抗原结合 抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定） 在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖 从细胞培养液中获取 从小鼠腹水中获取 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 阳 单克隆抗体制备过程相关知识点检测 Lavf55.33.100 EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $